1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z chemii

Metale

Oto lista zadań maturalnych z danego działu chemii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.

Przejdź do wyszukiwarki zadań

 

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 22. (2 pkt)

Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W dwóch nieoznaczonych probówkach znajdowały się oddzielnie: rozcieńczony wodny roztwór kwasu azotowego(V) i rozcieńczony wodny roztwór kwasu siarkowego(VI). W tych roztworach zanurzono blaszki miedziane, a zawartość probówek lekko ogrzano.

Po zanurzeniu blaszki miedzianej w roztworze kwasu X i ogrzaniu zawartości probówki wydzielał się bezbarwny gaz, który w kontakcie z powietrzem zabarwiał się na kolor czerwonobrunatny.

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

W rozcieńczonym roztworze kwasu azotowego(V) miedź (reaguje z wydzieleniem gazowego tlenku / reaguje z wydzieleniem wodoru / nie reaguje) i roztwór (przyjmuje barwę niebieską / pozostaje bezbarwny). W rozcieńczonym roztworze kwasu siarkowego(VI) miedź (reaguje z wydzieleniem gazowego tlenku / reaguje z wydzieleniem wodoru / nie reaguje) i roztwór (przyjmuje barwę niebieską / pozostaje bezbarwny). Kwasem X jest (HNO3 / H2SO4).

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (2 pkt)

Metale Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Litowce są metalami miękkimi, a berylowce są od nich nieco twardsze. Ich twardość maleje w grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastka. Gęstość litu, sodu i potasu jest mniejsza od gęstości wody, a gęstość rubidu i cezu oraz wszystkich berylowców – większa. Lit spala się w tlenie do tlenku. Z azotem w temperaturze pokojowej łączy się powoli, a produktem tej reakcji jest azotek litu Li3N. Z kolei sód spala się w tlenie do nadtlenku sodu, związku o wzorze Na2O2, w którym tlen występuje na –I stopniu utlenienia.
Magnez, spalany w powietrzu, reaguje nie tylko z tlenem, lecz także z azotem i tlenkiem węgla(IV).

Na podstawie: K. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007
oraz L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006

9.1. (0–1)

W celu otrzymania tlenku magnezu przeprowadzono dwa doświadczenia: I i II. W doświadczeniu I tlenek magnezu otrzymano przez całkowity rozkład MgCO3. W doświadczeniu II tlenek magnezu otrzymano przez spalenie magnezu w powietrzu.

Rozstrzygnij, czy w obu doświadczeniach otrzymano czysty tlenek magnezu. Uzasadnij odpowiedź.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

9.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego palącego się magnezu, czyli tzw. pożarów magnezowych, nie wolno gasić wodą.

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (1 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji

Litowce są metalami miękkimi, a berylowce są od nich nieco twardsze. Ich twardość maleje w grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastka. Gęstość litu, sodu i potasu jest mniejsza od gęstości wody, a gęstość rubidu i cezu oraz wszystkich berylowców – większa. Lit spala się w tlenie do tlenku. Z azotem w temperaturze pokojowej łączy się powoli, a produktem tej reakcji jest azotek litu Li3N. Z kolei sód spala się w tlenie do nadtlenku sodu, związku o wzorze Na2O2, w którym tlen występuje na –I stopniu utlenienia.
Magnez, spalany w powietrzu, reaguje nie tylko z tlenem, lecz także z azotem i tlenkiem węgla(IV).

Na podstawie: K. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007
oraz L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006

Napisz w formie cząsteczkowej równania opisanych w informacji przemian.

Spalanie sodu w tlenie:

Reakcja litu z azotem:

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7. (1 pkt)

Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Litowce są metalami miękkimi, a berylowce są od nich nieco twardsze. Ich twardość maleje w grupie wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastka. Gęstość litu, sodu i potasu jest mniejsza od gęstości wody, a gęstość rubidu i cezu oraz wszystkich berylowców – większa. Lit spala się w tlenie do tlenku. Z azotem w temperaturze pokojowej łączy się powoli, a produktem tej reakcji jest azotek litu Li3N. Z kolei sód spala się w tlenie do nadtlenku sodu, związku o wzorze Na2O2, w którym tlen występuje na –I stopniu utlenienia.
Magnez, spalany w powietrzu, reaguje nie tylko z tlenem, lecz także z azotem i tlenkiem węgla(IV).

Na podstawie: K. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007
oraz L. Jones, P. Atkins, Chemia ogólna, Warszawa 2006

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

  1. Stopień utlenienia tlenu w Na2O2 jest (niższy / wyższy) niż w produkcie spalania litu w tlenie.
  2. Twardość baru jest (mniejsza / większa) niż twardość cezu.
  3. Gęstość potasu jest (mniejsza / większa) niż gęstość wapnia.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 147. (2 pkt)

Metale Bilans elektronowy Podaj/zinterpretuj przebieg reakcji Napisz równanie reakcji

Do trzech probówek z wodnym roztworem dichromianu(VI) potasu dodano wodny roztwór kwasu siarkowego(VI). Do tak przygotowanej mieszaniny dodano alkohol – do probówki I – alkohol X, do probówki II – alkohol Y, a do probówki III – alkohol Z. Każdy z dodanych do probówek alkoholi ma inną rzędowość. Alkohole X, Y i Z wybrano spośród następujących: CH3CH2CH2OH, CH3CH(OH)CH3, C2H5OH, CH3C(CH3)(OH)CH3.
Probówki lekko ogrzano. Doświadczenie zilustrowano poniższym schematem.

Zaobserwowano, że roztwór w probówce II zmienił barwę z pomarańczowej na zielononiebieską, a u wylotu tej probówki wyczuwalny był zapach octu. Objawy reakcji stwierdzono też w probówce III. Natomiast w probówce I nie zaobserwowano zmian.

W probówce III zaszła reakcja utleniania i redukcji, a proces redukcji opisuje równanie:

Cr2O2−7 + 14H+ + 6e− → 2Cr3+ + 7H2O

147.1 (0-1)

Opisz dwie zmiany możliwe do zaobserwowania w czasie doświadczenia przebiegającego w probówce III.

147.2 (0-1)

Napisz w formie jonowej, z uwzględnieniem oddanych lub pobranych elektronów (zapis jonowo-elektronowy), równanie procesu utleniania zachodzącego w probówce III.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 119. (1 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji

Na zajęciach koła chemicznego uczniowie mieli zaplanować i wykonać doświadczenie, podczas którego otrzymaliby wodorotlenek sodu.

Sformułowali cel doświadczenia: Otrzymywanie wodorotlenku sodu NaOH w reakcji tlenku sodu Na2O z wodą. Następnie przystąpili do przeprowadzenia doświadczenia, wykonując kolejne czynności i notując spostrzeżenia:

1) do kolby stożkowej wprowadzili gazowy tlen z butli,
2) wyjęli ze słoika sód i po osuszeniu go z ciekłej parafiny umieścili małe ziarno tego metalu na łyżce do spalań,
3) zapalili sód w płomieniu palnika gazowego i płonący wprowadzili do kolby stożkowej,
4) kiedy płomień zgasł, strącili z łyżki na dno kolby jasnożółty proszek i wyjęli łyżkę do spalań z kolby,
5) po chwili dolali do kolby stożkowej wodę i zamieszali, obserwując rozpuszczanie się jasnożółtego proszku, czemu towarzyszyło wyraźne spienienie zawartości kolby,
6) kropla fenoloftaleiny dodana do otrzymanego roztworu zabarwiła go na malinowo.

Po przeprowadzeniu doświadczenia uczniowie wyciągnęli następujący wniosek: Sód spalany w tlenie daje tlenek sodu, który rozpuszcza się w wodzie i z nią reaguje, a produktem tej reakcji jest wodorotlenek sodu.

Napisz w formie cząsteczkowej równanie reakcji spalania sodu w tlenie.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 110. (1 pkt)

Metale Podaj/wymień

Do probówek, w których znajdują się próbki metali o tej samej masie, dodano jednakowe objętości wodnego roztworu kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 0,5 mol · dm–3. Doświadczenie prowadzono do całkowitego roztworzenia metali. Przebieg doświadczenia ilustruje rysunek.

Uszereguj metale użyte w doświadczeniu według malejących właściwości redukujących, wpisując ich nazwy. Skorzystaj z szeregu elektrochemicznego metali.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 107. (1 pkt)

Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

Silnie rozdrobnione żelazo zapala się samorzutnie w powietrzu. Produktem utleniania żelaza w wysokich temperaturach jest magnetyt, Fe3O4. Powstaje on także w czasie spalania żelaza w czystym tlenie (reakcja 1.). Oprócz tlenku Fe3O4 żelazo tworzy jeszcze 2 inne tlenki: FeO i Fe2O3. W podwyższonych temperaturach żelazo reaguje również z parą wodną według równania:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2

Roztwarzając czyste żelazo w kwasie solnym, uzyskuje się wodny roztwór chlorku żelaza(II) (reakcja 2.), natomiast działając gazowym chlorem na żelazo w podwyższonej temperaturze, uzyskuje się chlorek żelaza(III) (reakcja 3.). Pary chlorku żelaza(III) kondensują, tworząc ciemnobrunatne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie.

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

MeI + Me2+II → Me2+I + MeII

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 917–934; M. Sienko, R. Plane, Chemia, podstawy i zastosowania, Warszawa 1996, s. 542–550; J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

Skorzystaj z opisu doświadczenia, a następnie wpisz do tabeli literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F – jeśli jest fałszywe.

Zadanie P/F
1. Podczas doświadczenia przebiegła reakcja chemiczna opisana równaniem:
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
2. Podczas przebiegu doświadczenia płytka pokryła się czerwonobrunatnym nalotem, a roztwór zmienił barwę z niebieskiej na zielonkawą.
3. Gdyby po zakończeniu doświadczenia płytkę wyjęto z roztworu, a następnie wysuszono i zważono, to okazałoby się, że jej masa zmniejszyła się.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 106. (2 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

Silnie rozdrobnione żelazo zapala się samorzutnie w powietrzu. Produktem utleniania żelaza w wysokich temperaturach jest magnetyt, Fe3O4. Powstaje on także w czasie spalania żelaza w czystym tlenie (reakcja 1.). Oprócz tlenku Fe3O4 żelazo tworzy jeszcze 2 inne tlenki: FeO i Fe2O3. W podwyższonych temperaturach żelazo reaguje również z parą wodną według równania:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2

Roztwarzając czyste żelazo w kwasie solnym, uzyskuje się wodny roztwór chlorku żelaza(II) (reakcja 2.), natomiast działając gazowym chlorem na żelazo w podwyższonej temperaturze, uzyskuje się chlorek żelaza(III) (reakcja 3.). Pary chlorku żelaza(III) kondensują, tworząc ciemnobrunatne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie.

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

MeI + Me2+II → Me2+I + MeII

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 917–934; M. Sienko, R. Plane, Chemia, podstawy i zastosowania, Warszawa 1996, s. 542–550; J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

Substancję, którą otrzymano w reakcji 3., rozpuszczono w wodzie i otrzymany roztwór wykorzystano jako odczynnik wyjściowy do przeprowadzenia doświadczenia, w którego wyniku otrzyma się najpierw wodorotlenek, a następnie odpowiedni tlenek żelaza.

Zaprojektuj doświadczenie, w którego wyniku otrzymasz najpierw wodorotlenek, a następnie odpowiedni tlenek żelaza.

a)Opisz sposób wykonania poszczególnych etapów doświadczenia. Uwzględnij w nim wzory lub nazwy użytych odczynników.
b)Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji, które przebiegną podczas wykonywanego doświadczenia. Zaznacz warunki prowadzenia procesu, jeśli dana przemiana tego wymaga.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 104. (1 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

Silnie rozdrobnione żelazo zapala się samorzutnie w powietrzu. Produktem utleniania żelaza w wysokich temperaturach jest magnetyt, Fe3O4. Powstaje on także w czasie spalania żelaza w czystym tlenie (reakcja 1.). Oprócz tlenku Fe3O4 żelazo tworzy jeszcze 2 inne tlenki: FeO i Fe2O3. W podwyższonych temperaturach żelazo reaguje również z parą wodną według równania:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2

Roztwarzając czyste żelazo w kwasie solnym, uzyskuje się wodny roztwór chlorku żelaza(II) (reakcja 2.), natomiast działając gazowym chlorem na żelazo w podwyższonej temperaturze, uzyskuje się chlorek żelaza(III) (reakcja 3.). Pary chlorku żelaza(III) kondensują, tworząc ciemnobrunatne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie.

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

MeI + Me2+II → Me2+I + MeII

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 917–934; M. Sienko, R. Plane, Chemia, podstawy i zastosowania, Warszawa 1996, s. 542–550; J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

Napisz w formie cząsteczkowej równania reakcji 1., 2. i 3., które opisano w informacji wprowadzającej do zadań.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 102. (1 pkt)

Metale Oblicz

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

Silnie rozdrobnione żelazo zapala się samorzutnie w powietrzu. Produktem utleniania żelaza w wysokich temperaturach jest magnetyt, Fe3O4. Powstaje on także w czasie spalania żelaza w czystym tlenie (reakcja 1.). Oprócz tlenku Fe3O4 żelazo tworzy jeszcze 2 inne tlenki: FeO i Fe2O3. W podwyższonych temperaturach żelazo reaguje również z parą wodną według równania:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2

Roztwarzając czyste żelazo w kwasie solnym, uzyskuje się wodny roztwór chlorku żelaza(II) (reakcja 2.), natomiast działając gazowym chlorem na żelazo w podwyższonej temperaturze, uzyskuje się chlorek żelaza(III) (reakcja 3.). Pary chlorku żelaza(III) kondensują, tworząc ciemnobrunatne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie.

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

MeI + Me2+II → Me2+I + MeII

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 917–934; M. Sienko, R. Plane, Chemia, podstawy i zastosowania, Warszawa 1996, s. 542–550; J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

W wyniku całkowitej redukcji wodorem 58 g pewnego tlenku żelaza otrzymano żelazo i 18 g wody.

Wykonując odpowiednie obliczenia, ustal, czy redukowanym tlenkiem mógł być magnetyt.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 101. (1 pkt)

Struktura atomu - ogólne Metale Podaj/wymień

Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, którego atomy występują w przyrodzie w postaci 4 trwałych odmian izotopowych. Najbardziej rozpowszechnioną odmianę stanowią nuklidy o liczbie masowej 56.

Silnie rozdrobnione żelazo zapala się samorzutnie w powietrzu. Produktem utleniania żelaza w wysokich temperaturach jest magnetyt, Fe3O4. Powstaje on także w czasie spalania żelaza w czystym tlenie (reakcja 1.). Oprócz tlenku Fe3O4 żelazo tworzy jeszcze 2 inne tlenki: FeO i Fe2O3. W podwyższonych temperaturach żelazo reaguje również z parą wodną według równania:

3Fe + 4H2O → Fe3O4 + 4H2

Roztwarzając czyste żelazo w kwasie solnym, uzyskuje się wodny roztwór chlorku żelaza(II) (reakcja 2.), natomiast działając gazowym chlorem na żelazo w podwyższonej temperaturze, uzyskuje się chlorek żelaza(III) (reakcja 3.). Pary chlorku żelaza(III) kondensują, tworząc ciemnobrunatne kryształy dobrze rozpuszczalne w wodzie.

Żelazo ma zdolność zastępowania mniej aktywnych metali w ich roztworach. Przebiega wtedy reakcja opisana schematem:

MeI + Me2+II → Me2+I + MeII

Powyższa przemiana zachodzi także podczas doświadczenia zilustrowanego rysunkiem:

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 917–934; M. Sienko, R. Plane, Chemia, podstawy i zastosowania, Warszawa 1996, s. 542–550; J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

Dla atomów nuklidu żelaza, opisanego w informacji wprowadzającej określ ładunek jądra, liczbę protonów, liczbę elektronów i liczbę neutronów.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 100. (1 pkt)

Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W tabeli zestawiono właściwości fizyczne borowców.

Nazwa pierwiastka Ogólna konfiguracja elektronów walencyjnych w stanie podstawowym Rozpowszechnienie w skorupie ziemskiej,
%		 Gęstość,
g · cm–3		 Temperatura topnienia,
K
bor ns2np1 1,0 ⋅ 10−4 2,34 2570,00
glin 8,23 2,70 933,47
gal 1,9 ⋅ 10−4 5,91 302,91
ind 4,5 ⋅ 10−5 7,31 429,75
tal 8,5 ⋅ 10−5 11,85 577,00

Większość pierwiastków 13. grupy układu okresowego stanowi mieszaninę 2 trwałych izotopów, np. tal występuje w przyrodzie w postaci 2 izotopów o masach równych 202,97 u i 204,97 u. Bor jest pierwiastkiem niemetalicznym, podczas gdy pozostałe pierwiastki tej grupy są metalami. Glin i tal mają typowe sieci metaliczne o najgęstszym ułożeniu atomów, gal i ind tworzą sieci rzadko spotykane u metali. Te różnice w strukturze powodują różnice w twardości i temperaturach topnienia. Glin jest kowalny i ciągliwy; gal jest twardy i kruchy, natomiast ind należy do najbardziej miękkich pierwiastków – daje się kroić nożem, podobnie jak tal. Elementarny bor wykazuje bardzo wysoką temperaturę topnienia, co jest spowodowane występowaniem w jego sieci przestrzennej silnych wiązań kowalencyjnych. Bor można otrzymać w reakcji redukcji tlenku boru metalicznym magnezem użytym w nadmiarze. Otrzymany tą metodą preparat zawiera 98% boru, natomiast 2% stanowią zanieczyszczenia takie, jak tlenek magnezu i nadmiar użytego do reakcji magnezu. Czysty krystaliczny bor można otrzymać między innymi przez rozkład termiczny jodku boru. Krystaliczny bor ma barwę czarnoszarą, wykazuje dużą twardość i jest złym przewodnikiem elektryczności; charakteryzuje się małą aktywnością chemiczną – nie działa na niego wrzący kwas solny ani kwas fluorowodorowy.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 760–793;
J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

Wpisz do tabeli literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F – jeśli jest fałszywe.

Zadanie P/F
1. Spośród pierwiastków 13. grupy układu okresowego, które opisano w informacji wprowadzającej, najbardziej rozpowszechnionym w skorupie ziemskiej jest glin, a najmniej rozpowszechnionym ind.
2. Wraz ze wzrostem liczby atomowej borowców, opisanych w informacji wprowadzającej, wzrasta ich gęstość i maleje temperatura topnienia.
3. Wszystkie, opisane w informacji wprowadzającej, pierwiastki 13. grupy układu okresowego to typowe metale, kowalne i ciągliwe.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 99. (2 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji Zaprojektuj doświadczenie

W tabeli zestawiono właściwości fizyczne borowców.

Nazwa pierwiastka Ogólna konfiguracja elektronów walencyjnych w stanie podstawowym Rozpowszechnienie w skorupie ziemskiej,
%		 Gęstość,
g · cm–3		 Temperatura topnienia,
K
bor ns2np1 1,0 ⋅ 10−4 2,34 2570,00
glin 8,23 2,70 933,47
gal 1,9 ⋅ 10−4 5,91 302,91
ind 4,5 ⋅ 10−5 7,31 429,75
tal 8,5 ⋅ 10−5 11,85 577,00

Większość pierwiastków 13. grupy układu okresowego stanowi mieszaninę 2 trwałych izotopów, np. tal występuje w przyrodzie w postaci 2 izotopów o masach równych 202,97 u i 204,97 u. Bor jest pierwiastkiem niemetalicznym, podczas gdy pozostałe pierwiastki tej grupy są metalami. Glin i tal mają typowe sieci metaliczne o najgęstszym ułożeniu atomów, gal i ind tworzą sieci rzadko spotykane u metali. Te różnice w strukturze powodują różnice w twardości i temperaturach topnienia. Glin jest kowalny i ciągliwy; gal jest twardy i kruchy, natomiast ind należy do najbardziej miękkich pierwiastków – daje się kroić nożem, podobnie jak tal. Elementarny bor wykazuje bardzo wysoką temperaturę topnienia, co jest spowodowane występowaniem w jego sieci przestrzennej silnych wiązań kowalencyjnych. Bor można otrzymać w reakcji redukcji tlenku boru metalicznym magnezem użytym w nadmiarze. Otrzymany tą metodą preparat zawiera 98% boru, natomiast 2% stanowią zanieczyszczenia takie, jak tlenek magnezu i nadmiar użytego do reakcji magnezu. Czysty krystaliczny bor można otrzymać między innymi przez rozkład termiczny jodku boru. Krystaliczny bor ma barwę czarnoszarą, wykazuje dużą twardość i jest złym przewodnikiem elektryczności; charakteryzuje się małą aktywnością chemiczną – nie działa na niego wrzący kwas solny ani kwas fluorowodorowy.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 760–793;
J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

Otrzymana w reakcji tlenku boru z magnezem mieszanina zawiera bor wraz z zanieczyszczeniami.

Zaprojektuj doświadczenie, którego przebieg pozwoli na usunięcie zanieczyszczeń z otrzymanej mieszaniny.
W tym celu:

a)podkreśl nazwę odczynnika, który dodany do rozdrobnionej mieszaniny przereaguje z zanieczyszczeniami, umożliwiając ich usunięcie. Odczynnik wybierz spośród podanych poniżej.

Odczynniki: wodny roztwór wodorotlenku sodu, kwas solny, wodny roztwór chlorku sodu.

b)zapisz w formie cząsteczkowej równania reakcji, jakie przebiegną podczas tego doświadczenia.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 98. (1 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji

W tabeli zestawiono właściwości fizyczne borowców.

Nazwa pierwiastka Ogólna konfiguracja elektronów walencyjnych w stanie podstawowym Rozpowszechnienie w skorupie ziemskiej,
%		 Gęstość,
g · cm–3		 Temperatura topnienia,
K
bor ns2np1 1,0 ⋅ 10−4 2,34 2570,00
glin 8,23 2,70 933,47
gal 1,9 ⋅ 10−4 5,91 302,91
ind 4,5 ⋅ 10−5 7,31 429,75
tal 8,5 ⋅ 10−5 11,85 577,00

Większość pierwiastków 13. grupy układu okresowego stanowi mieszaninę 2 trwałych izotopów, np. tal występuje w przyrodzie w postaci 2 izotopów o masach równych 202,97 u i 204,97 u. Bor jest pierwiastkiem niemetalicznym, podczas gdy pozostałe pierwiastki tej grupy są metalami. Glin i tal mają typowe sieci metaliczne o najgęstszym ułożeniu atomów, gal i ind tworzą sieci rzadko spotykane u metali. Te różnice w strukturze powodują różnice w twardości i temperaturach topnienia. Glin jest kowalny i ciągliwy; gal jest twardy i kruchy, natomiast ind należy do najbardziej miękkich pierwiastków – daje się kroić nożem, podobnie jak tal. Elementarny bor wykazuje bardzo wysoką temperaturę topnienia, co jest spowodowane występowaniem w jego sieci przestrzennej silnych wiązań kowalencyjnych. Bor można otrzymać w reakcji redukcji tlenku boru metalicznym magnezem użytym w nadmiarze. Otrzymany tą metodą preparat zawiera 98% boru, natomiast 2% stanowią zanieczyszczenia takie, jak tlenek magnezu i nadmiar użytego do reakcji magnezu. Czysty krystaliczny bor można otrzymać między innymi przez rozkład termiczny jodku boru. Krystaliczny bor ma barwę czarnoszarą, wykazuje dużą twardość i jest złym przewodnikiem elektryczności; charakteryzuje się małą aktywnością chemiczną – nie działa na niego wrzący kwas solny ani kwas fluorowodorowy.

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 760–793;
J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2002, s. 202.

Korzystając z informacji, napisz w formie cząsteczkowej dwa równania reakcji, w wyniku których można otrzymać bor.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 90. (2 pkt)

Masa atomowa, cząsteczkowa i molowa Metale Podaj/wymień Oblicz

Badając aktywność metali, przeprowadzono doświadczenie zilustrowane rysunkiem:

a)Dokończ zdania, wpisując numery wybranych probówek.
  1. Niebieski roztwór CuSO4 odbarwiał się w probówkach .
  2. Spośród metali, które wprowadzono do roztworu CuSO4, najsilniejsze właściwości redukujące wykazuje metal wprowadzony do probówki .

Próbkę pewnego metalu X wprowadzono do wodnego roztworu CuSO4. Zaszła reakcja zgodnie z równaniem:

X + CuSO4 → XSO4 + Cu

Roztworzeniu 27,9 g metalu X towarzyszyło wydzielenie 15 g miedzi.

b)Oblicz masę molową metalu X. Wynik podaj w zaokrągleniu do jedności.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 88. (3 pkt)

Stechiometryczny stosunek reagentów Metale Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Oblicz

Na 10 g stopu Monela zawierającego 67% niklu, 32% miedzi i 1% manganu (w procentach masowych) podziałano kwasem solnym o stężeniu 0,5 mol · dm−3.
Podczas tego procesu przebiegały reakcje opisane równaniami:

Ni + 2HCl → NiCl2 + H2
Mn + 2HCl → MnCl2 + H2

Na podstawie: K.H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007, s. 570.

a)Oblicz objętość kwasu solnego potrzebną do całkowitego roztworzenia niklu i manganu w 10 g stopu Monela, jeżeli reakcja przebiega z wydajnością równą 100%.
b)Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i podkreśl właściwe określenie w każdym nawiasie tak, aby zdania były prawdziwe.
  1. Miedź w szeregu elektrochemicznym metali znajduje się (przed/za) wodorem i (wypiera wodór/nie wypiera wodoru) z rozcieńczonego kwas siarkowego(VI).
  2. Miedź nie reaguje z kwasem solnym, ponieważ kwas ten (należy/nie należy) do kwasów utleniających.

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 80. (1 pkt)

Metale Napisz równanie reakcji

Oczyszczoną blaszkę wykonaną z pewnego metalu zważono, a następnie zanurzono w wodnym roztworze Cu(NO3)2. Zauważono, że powierzchnia blaszki znajdująca się w roztworze pokryła się różowym nalotem o metalicznym połysku. Po pewnym czasie blaszkę wyjęto z roztworu, osuszono i zważono. Stwierdzono, że masa blaszki po wyjęciu z roztworu była mniejsza od jej masy początkowej. Roztwór w zlewce pozostał klarowny i nie zaobserwowano w nim żadnego osadu.

Blaszka wykonana była z jednego z wymienionych metali: glin, nikiel, ołów, srebro.

Napisz w formie jonowej skróconej równanie reakcji, która zachodziła w czasie doświadczenia.

Strony